《程序设计基础》教学大纲.docx

程序设计基础
(Fundamentals of Programming (C))
课程代码：1111026学分：4
学时：64 （其中：课程教学学时：48,实验学时：16）先修课程：无
适用专业：计算机科学与技术教材：C语言程序设计教程，清华大学出版社，李含光、郑关胜，2015,第2版。 开课学院：计算机与软件学院
一、课程的性质与课程的目标
（一）课程的性质
程序设计是计算机科学与技术专业的一门重要的基础课。它为该专业的其他课程奠定程 序设计的基础，又是其他专业课程的程序设计工具，C语言是当前使用最普遍和通用的计算 机编程语言。通过对C语言的语法规那么、数据类型、数据运算、语句、系统函数、程序结构 的学习，较好地训练学生利用计算机解决问题的逻辑思维能力以及编程思路和技巧，使学生 具有较强的利用c语言编写软件的能力，为培养学生有较强软件开发能力打下良好基础。
（二）课程的目标
本课程的培养目标是：通过案例驱动的教学方式，使学生全面掌握C语言的基本理论、 基本编程方法、基本内容和主要应用领域；了解c语言开展的最新动态和前沿问题；培养具 有较强综合分析能力和解决问题能力，综合素质较高的计算机人才。在课程的学习中，培养 善于沟通表达、创新学习、独立分析解决问题的能力，为学生今后进一步学习计算机科学与 技术专业的其他课程知识、学生就业等环节打下良好的基础。具体目标如下：
课程目标1：掌握软件开发必备的C程序设计知识。包括数据类型、结构化程序设计方 法、数组、函数、指针、结构体等知识；掌握基本的编程规范；培养学生分析问题和解决问 题的基本能力；培养学生查找资料、阅读资料、利用资料的能力，以及自学能力；使学生具 备扎实的C语言编程基础。
课程目标2：培养学生具有基本的算法设计能力和一定的C程序设计与应用开发以及一 定的模块设计能力；要求学生掌握用C语言进行程序设计的基本框架，理解结构化程序设计 思想；熟练应用c语言集成环境设计和调试C程序；能用C语言程序设计的方式分析和解 决简单实际问题并测试程序；掌握计算机语言类课程的学习方法，并使学生在以后的学习、 工作中都能灵活应用程序设计的思想和方法分析、解决问题。
（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系
本课程支撑专业培养计划中的毕业要求指标点1.2. 2.2o
毕业要求指标点L2：掌握计算机科学与技术基础及专业知识,并能够应用其基本概念、
1）编写数位别离的程序。
2）编写判断素数的程序。
3）编写输出杨辉三角的程序。
4）总结循环语句的使用方法。
3 .重点和难点
掌握要基本的算法，能用循环语句实现这些基本的算法，并能编写较复杂问题的C语 言程序。
实验6：函数.实验目的及要求
I）掌握c语言函数定义及调用的规那么。
2）理解参数传递的过程。
3）掌握函数返回值的大小和类型确定的方法。
4）理解变量的作用范围。
4 .实验内容1）用函数的观点编写求一元二次方程的根的程序。
2）总结函数定义、调用和返回值计算的方法。
5 .重点和难点模块化思想的理解，用函数的观点实现程序的模块化。
实验7：数组及其应用.实验目的及要求
1）掌握数组定义的规那么。
2）掌握C语言数组的基本用法。
3）掌握数组名作为函数参数传递的方法。
6 .实验内容1）编写用冒泡排序对多个数进行排序的程序。
2）编写矩阵运算的程序以及二维数组存储方式的程序。
3）总结数组的特点和主要应用。
7 .重点和难点用数组实现基本的算法以及数组作为函数参数
实验8：指针及其应用实验目的及要求
1）掌握变量的指针及其基本用法。
2）掌握一维数组的指针及其基本用法。
3）掌握指针变量作为函数的参数时，参数的传递过程及其用法。
8 .实验内容1）编写用指针实现多个数的排序程序。
2）编写指针处理字符串的程序。
3）比拟指针和数组的区别和联系，总结指针的特点。
9 .重点和难点指针的含义，指针和数组的关系以及指针作为函数参数
10 9：结构体及其应用.实验目的及要求
1）掌握结构体变量与结构体数组的定义和使用。
2）学会使用结构体指针变量和结构体指针数组。
3）掌握链表的概念，初步学会对链表进行操作。
1 .实验内容1）编写具有学生学号、姓名、性别、课程成绩的不同数据类型数据处理的程序
2）对学生按成绩进行排序3）总结不同数据类型的处理方法以及结构变量、成员的操作。
2 .重点和难点结构体的含义，结构体数组的应用，链表的基本操作。
实验10:文件系统.实验目的及要求
1）掌握文件与文件指针的概念。
2）学会使用文件翻开、文件关闭、读与写文件等基本的文件操作函数。
3）运用文件操作函数进行程序设计。
3 .实验内容1）将30个学生的学号、姓名及考试成绩保存在文本文件中。
2）将有30个学生学号、姓名和考试成绩的文件内容读入计算机，然后按成绩从高到低 的顺序进行排序，并将排序结果以文本方式存入文件中。
3）将文本文件内容读入，以二进制形式存入文件中，观察文件的格式。
4 .重点和难点文件操作函数，数据的长久保存方法
四、学时分配及教学方法
章
教学形式及学时分配
主要教学方法
支撑的课程目 标
课堂 教学
实验
上机
课程 实践
小计
第1章概述
2
1

3
讲授、案例、演示、 讨论、实验
课程目标1
第2章数据类型、运第符 和表达式
4
1

5
讲授、案例、自学、 实验
课程目标1
第3章算法和控制语句
10
4

14
讲授、讨论、比照、 课堂练习、实验
课程目标1、2
第4章函数
5
2

7
讲授、案例、讨论、 课堂练习、实验
课程目标1、2
第5章数组
8
2

10
讲授、案例、讨论、 课堂练习、实验
课程目标1、2
第6章指针
8
2

10
讲授、案例、讨论、 课堂练习、实验
课程目标1、2
第7章预编译命令
1

1
讲授、案例、讨论
课程目标1
第8章结构体与共用体
6
2

8
讲授、案例、讨论、 课堂练习、实验
课程目标1、2
第9章文件系统
4
2

6
讲授、案例、讨论、 课堂练习、实验
课程目标1
合计
48
16

64

五、课程考核
课程考核方式包括期末考试（机试）、平时作业（电子作业）、课堂练习（随堂练习）和 实验情况考核。
考核形式
考核要求
考核权重
备注
平时作业
课后在计算机上完成百科园系统上每章设定的题 目，要求每章作业得分不低于85分。具体每章按 照低于60分不得分，［60, 85）之间得1分，85及其 以上得2分来计算整个作业得分。
20%
要求学生在规定 得期限内完成
课堂练习
针对第3、4、5、6、8章，在课堂上完成3-5次作 业。
10%
根据作业上交情 况给分
实验
完成10个实验，主要训练学生应用所学知识构建 实验系统，并进行实验的能力，最后按10%计入课 程总成绩。
10%
要求撰写不少于5 次得实验报告
期末考试
试卷题型包括选择题、程序改错题、程序填空题和 程序设计题，以卷面成绩的60%计入课程总成绩。 其中程序控制语句、函数、数组、指针和结构体应 占到60%
60%
期末考试上机考 试
六、参考书目及学习资料
1.谭浩强《C程序设计第4版》，清华大学出版社，2010年6月
2Jeri R.Hanly Elliot B.Koffman《C语言详解》方波，潘蓉，郑海红译，人民邮电出版社，2007 年11月3,明日科技《语言经典编程282例》，清华大学出版社，2012年1月
4 .明日科技《C语言函数参考手册》，清华大学出版社，2012年1月.苏小红，王宇颖，孙志岗《C语言程序设计》，高等教育出版社，2012年8月
5 .李文新，郭炜，余华山《程序设计导引既在线实践》，清华大学出版社，2014年2月七、大纲说明
1 .主要采用多媒体教学手段，主要知识点板书与多媒体相结合，多种教学手段综合运用。
2 .课后要在规定的时间内在百科园系统上完成每章的作业，以评价学生对所学内容的理解 和应用情况。
附录1：实验考核方式及评分细那么
本实验以考查为主，考核的内容包括实验过程的表现（其中包含分析与解决问题的能力）、 实验报告的质量等。分析与解决问题的能力采用提问和现场操作的方式进行。实验成绩中出勤、预习占10%,实验过程表现占50%、实验报告及思考题占40%。
成绩组成
考核/评价环节
分值
考核/评价细那么
对应的毕业 要求指标点
出勤、预
习10%
出勤状况， 预习评价
10
能按时到勤，遵守实验规定，不损坏实验设备（占 5%）；能够预习,并理解实验原理及目的（占5%）o
1.2、2.2
实验过程
50%
实验中的表现
50
按照预设方案操作实验设备、仪表，正确完成实 验（占20%）；实验结果的准确性（占20%）；利 用所学知识分析解决问题的能力（占10%）。各 个实验在总分中所占权重系数以课时数为标准。
1.2、2.2
实验报告
40%
实验报告评价
40
主要考察学生对实验结果进行分析和实验数据 进行处理的能力。要求报告字迹工整、格式规范 （占10%）；数据准确（占10%）；并按要求完成 相应思考题（20%）。
1.2、2.2

基本理论和基本方法解决实际问题。
毕业要求指标点2.2：应用计算机领域专业知识，能够根据给出的实际工程案例，运用 草稿、图表、流程表等工程方法发现问题、提出问题及分析问题。
毕业要求指标鼠、
课程目标1
课程目标2
毕业要求1.2

毕业要求2.2

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二、课程内容及教学要求
本课程教学内容包括：数据类型、基本算法、程序结构、函数定义与调用、数组、指针、 预处理结构体与共用体以及文件等，每一局部都讲述了综合应用。
本课程基本要求是：从程序设计基本方法、程序结构以及用计算机解决问题几个方面理 解C语言的基本语法和基本应用。同时讲述一些基本得算法（如求素数、数位别离、求一元 二次方程的根、排序、二分查找等），通过对这些算法的分析，引导学生如何分析问题和C 语言的语句来实现，提高学生解决问题的能力。
第1章C语言概述（一）教学内容
1 .C语言的开展历史.C语言程序的结构
2 . C语言程序的特点.C语言程序的开发方法
3 .VC++2010环境下C语言程序上机调试.Dev-C++环境下C语言程序上机调试
（二）教学要求.了解C语言的开展历史和标准；
4 .掌握C语言程序的结构；.了解C语言的特点；
5 .初步认识程序设计方法和程序设计一般步骤；掌握C语言程序编译、连接和运行过程；
（三）教学重点与难点1.重点：C语言程序的结构，C语言程序编译、连接和运行过程;
2,难点：C语言程序的结构。
第2章数据类型、运算符和表达式（一）教学内容
1 .问题引导.常量与变量
2 .整型数据.浮点型数据
3 ,字符型数据.运算符和表达式
4 .表达式求值（二）教学要求
1 .掌握C语言标识符的组成；.理解C语言的基本数据类型（占用内存、数据范围）；
2 .掌握变量定义的方法；
3 .掌握定义变量的同时，赋初值的方法；.掌握常用的运算符（算术、关系、逻辑运算符等）的使用（功能、运算对象数目、 优先级和结合性）；
4 .掌握混合运算的数据转换方法；
5 .掌握各种表达式的含义与使用要点；（三）教学重点与难点
1 .重点：C语言数据类型的本质，运算符的使用，混合运算的数据转换方法，表达式 求值；2,难点：C语言数据类型的本质，混合运算的数据转换方法，表达式求值。
第3章算法和控制语句（一）教学内容
L问题引导.C语言的标准输入和输出
2 .条件语句.多分支语句
3 .循环语句.转移语句
4 .综合应用（二）教学要求
5 •理解算法的概念和算法的特性；.了解算法的不同表示方法；
6 .掌握算法的流程图表示法；.掌握常用的基本算法；
7 熟练掌握格式输入/输出函数的使用方法；
8 熟练掌握if语句的三种形式；
9 掌握if语句的基本结构以及if语句的嵌套，并能将条件运算符给出的语句转化成if 语句的形式；
10 掌握switch语句的一般形式，并能把复杂的分支选择性结构化成switch语句来解决 问题；掌握while语句与do while语句的结构与使用方法；
11 .掌握for语句的结构，熟练掌握其使用方法；11 .会使用常见的循环嵌套形式；
12,能正确区分for语句、do...while语句与while语句三者的不同；.掌握break语句和continue的应用及其区别；
13 .分析总结常用的程序设计方法及算法特点，并能编写较复杂的程序； （三）教学重点与难点L重点：常用的基本算法，if语句的基本结构以及if语句的嵌套，switch语句的结构， 循环语句的基本结构及其嵌套，break语句和continue的应用，较复杂程序的编写； 2.难点：常用的基本算法，if语句的嵌套，switch语句的结构，循环语句的基本结构 及其嵌套，较复杂程序的编写；
第4章函数（一）教学内容
1 .问题引导,函数概述
2 .函数的声明和定义,函数的参数和返回值
3 .函数的调用.局部变量和全局变量
4 .变量的存储类型.外部函数和内部函数
5 .综合应用（二）教学要求
1 .了解函数的分类；.掌握函数的声明和定义规范；
2 .掌握函数的形式参数和实际参数的定义和用法；.掌握函数返回值的大小和类型；
3 .掌握函数的调用方法和参数传递；.了解函数的嵌套调用；
4 .掌握函数的递归调用及其程序规范；
5 .了解变量存储类型的基本概念；.掌握局部变量与全局变量的概念；
6 .能用函数的观点编写C语言程序；（三）教学重点与难点
L重点：函数的定义，函数返回值的大小和类型，函数的调用方法和参数传递，函数 的递归调用，局部变量与全局变量；2.难点：函数的定义，函数的调用方法和参数传递，函数的递归调用；
第5章数组（一）教学内容
1 .问题引导.一维数组及其应用
2 .二维数组及其应用.字符数组及其应用
3 .多维数组.变长数组
4 ,数组综合应用举例（二）教学要求
1 .熟练掌握一维数组的定义，数组元素的引用方法；.掌握二维数组的定义，数组元素的引用，了解二维数组的实际意义；
2 .掌握字符数组与字符串的概念与定义方法，熟悉常用的字符串处理函数；.掌握数组元素和数组名作为函数参数的程序设计；
3 .掌握应用数组进行应用程序的设计的一般方法与典型算法；（三）教学重点与难点
L重点：数组定义的方法，数组元素的引用，字符串处理，数组元素和数组名作为函 数参数，应用数组进行程序的设计的典型算法；.难点：数组元素和数组名作为函数参数，应用数组进行程序的设计的典型算法；
第6章指针（一）教学内容
1 .指针与指针变量.指针变量的定义与引用
2 .指针运算符与指针表达式.指针与数组
3 .指针数组.指针的地址分配
4 .指向指针的指针.指向函数的指针变量
5 .main函数的参数（二）教学要求
L深刻理解并掌握指针的概念；2.掌握指针变量的定义和应用，指针变量作为函数参数的用法；
3,掌握指向数组的指针与指向数组的指针变量的概念、定义和应用；.掌握指向字符串的指针的定义和应用；
4 .理解指向函数的指针的定义和用法；.了解返回指针值的函数的定义和应用；
5 ,了解它与指向函数的指针变量的区别；.了解指针数组的定义和应用；
6 .掌握指针的定义和应用；.了解它指针数组与指向数组的指针变量的区别；
（三）教学重点与难点.重点：指针变量的定义和应用，指针变量作为函数参数，指向字符串的指针的定义 和应用，指针与数组的关系，指针的应用；
1 .难点：指针变量作为函数参数，指针与数组的关系，指针的应用。
第7章预编译命令（一）教学内容
1 .概述.带参宏定义
3.include 命令4.条件编译
（二）教学要求L了解预编译的概念，掌握宏定义的方法；
2.了解〃文件包含〃与预处理的应用；3 .了解条件编译的几种形式；
（三）教学重点与难点.重点：宏定义的概念与方法，文件包含；
1 .难点：带参数的宏定义和嵌套宏定义。
第8章结构体与共用体（-）教学内容
1 .问题引导.结构体的声明和结构体变量定义
2 ,结构体数组和结构体指针.结构体与函数
3 .链表及其应用.共用体
4 .枚举类型和自定义类型.类型定义符typedef
5 ,结构体的综合应用（二）教学要求
L理解结构体的含义；掌握结构体类型变量的定义方法；
6 掌握结构体类型变量的引用方法；.掌握结构体类型变量如何在定义的同时初始化；
7 理解共同体的含义，掌握共同体类型变量的定义方法；.理解结构体数组的定义和数组元素的引用；
8 .了解指向结构体类型数据的指针的概念及使用；理解链表结点的结构形式，链表的基本操作；
9 了解枚举类型的定义，及枚举类型的输入输出；.了解typedef的作用；
（三）教学重点与难点.重点：结构体类型和变量的定义方法，结构体类型变量的引用，指向结构体类型数 据的指针，结构体数组的定义和数组元素的引用，链表结点的概念和链表的基 本操作；
2,难点：结构体类型变量的引用，结构体数组，链表的基本操作；
第9章文件系统（-）教学内容
L文件和流的概念.文件的使用
1 .文件系统应用举例（二）教学要求
2 .了解文件的概念.了解文件类型指针的定义和含义；
3,掌握文件操作的相关标准函数；.了解文件定位的操作及相关的标准函数；
3 ,了解出错检测函数的作用；.根据计算机专业的特点，如何用文件的进行具体数据的操作；
（三）教学重点与难点L重点：文件类型指针的定义和含义，文件操作的相关函数;
2.难点：文件操作的相关函数。
三、本课程开设的实验工程
编号
实验工程名称
学时
类型
要求
支撑的课程目标
1
VC++2010和Dev-C++开发环境使用
1
验证性
必做
课程目标1
2
数据类型、运算符和表达式
1
验证性
必做
课程目标1
3
格式化输入输出函数的使用
1
验证性
必做
课程目标1
4
分支结构程序设计
1
设计性
必做
课程目标1、2
5
循环结构程序设计
2
设计性
必做
课程目标1、2
6
函数及其应用
2
设计性
必做
课程目标1、2
7
数组及其应用
2
综合性
必做
课程目标1、2
8
指针及其应用
2
设计性
必做
课程目标1、2
9
结构体及其应用
2
综合性
必做
课程目标1、2
10
文件及其应用
2
综合性
必做
课程目标1
实验1： VC++2010和Dev C++开发环境使用
1 .实验目的及要求1）熟悉VC++2010和Dev C++集成开发环境。
2）掌握C语言程序的书写格式和C语言程序的结构。
3）掌握C语言上机步骤，了解C程序的运行方法。
4）能够熟练地掌握C语言程序的调试方法和步骤。
2 .实验内容：
1）将一个有错误的程序输入或复制到C语言集成开发环境中。
2）编译并运行上述程序，修改错误的位置，直到程序运行得到正确的结果。
3）总结C语言的程序结构和特点。
3 ,重点和难点
C语言程序的结构和C程序在集成开发环境中的调试方法
实验2：数据类型、运算符和表达式
1 .实验目的及要求1）理解常用运行符的功能、优先级和结合性。
2）熟练掌握算术表达式的求值规那么。
3）熟练使用赋值表达式。
4）理解自加、自减运算符和逗号运算符。
5）掌握关系表达式和逻辑表达式的求值。
2 .实验内容1）输入或复制教师给定的关于数据类型、运算符、表达式的程序
2）在C语言集成开发环境中编译运行。
3）根据得到的结果总结运算符的特点以及表达式的计算方法。
3 ,重点和难点
运算符的优先级和结合性，混合类型表达式的计算方法
实验3：格式化输入输出函数的使用
1 .实验目的及要求1）掌握格式字符使用的方法。
2）掌握printf（）进行格式化输出的方法。
3）掌握scanf（）进行格式化输入的方法。
2 .实验内容1）输入给定的关于格式化输入输出程序。
2）在C语言集成开发环境中编译运行，并观察得到的结果。
3）总结C语言中格式化输入输出函数的使用方法。
3 ,重点和难点格式化输入输出函数的使用以及格式字符的含义
实验4：分支结构程序设计
1 .实验目的及要求） 了解条件与程序流程的关系。
1 ） 了解用不同的数据使程序的流程覆盖不同的语句、分支和路径。
3）掌握if语句和if else语句的用法。
4）掌握switch语句的用法。
2 ,实验内容1）编写判断三角形类型的程序
2）编写将学生成绩转化为等级的程序3）总结条件语句和多分支语句的使用方法
3 .重点和难点能用条件语句和多分支语句编写程序，以及switch语句的使用要求。
实验5：循环结构程序设计
1 .实验目的及要求
1）掌握在程序设计条件型循环结构时，如何正确地设定循环条件，以及如何控制循环 的次数。
2） 了解条件型循环结构的基本测试方法。
3）掌握如何正确地控制计数型循环结构的次数。
4） 了解对计数型循环结构进行测试的基本方法。
5） 了解在嵌套循环结构中，提高程序效率的方法。
2 .实验内容